Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

0,5 W

iS С. \

Доэвтектоидные, эвтектоидные и заэвтектоидные леги-pocai-itibie стали обычно объединяют в один класс - п е р л и т н ы е с т а л и. Л е д е б у р и т н ы е (к а р-б и д п ы е) стали имеют в структуре в литом состоянии эвтектику типа ледебурита, в которой находятся круп!;ые частицы карбидов. В результате ковкк карбиды принимают форму обособленных глобулей. Количество карбидов в этих сталях достигает 30-35 %. Ледебуритные стали по структуре следовало бы рассматривать как белые чугуны. Но так как они содержат

сравнительно небольшое количество углерода

(<2,0 %} и могут подвергаться пластической десзор-мации (ковке), их относят к сталям. Как укаьыва-лось выше, в зависимости от содержания легирую-Ш.ИХ элементов точки S v, Е диаграммы состояния Fe- FcgC смещаются влево или вправо. Поэтому граница между доэвтектоидными, заэБтектоидными и ледебуритными сталями сдвинута в область других содержаний углерода, чем в системе Fe-FegC.

Так, при содержании в стали 5,0 % Сг (рис. 64) концентрация углерода в эвтектоиде (точка S) снижается до 0,5 %, а предельная растворимость углерода в аустените (точка £") до 1,3 %. При 10 % Сг точка S соответствует 0,25-0,3 % С, а точка £ - 1,0 % С.

При низком содержании углерода и большом количестве легирующего элемента, ограничивающего область существования аустенита (Сг, W, Мо, V, Si, Al и др.), образуется сталь, относящаяся к ферритному классу. Структура такой стали при всех температурах состоит из легированного феррита, чаще с некоторым количеством карбидов.

При высоком содержании в стали легирующего элемента, расширяющего область -у-фазы (Мп, Ni), при комнатной температуре можно получить чисто аустеиитную структуру. Этот класс сталей, не испытывающих превращения а че* -у, называют аустенит-н ы м.

Рис. 64. Структурные классы ста, лей в системе Fe-Сг

при повышенном содержании легирующих элементов возникают также полуферритные и полуаустенит-ные стали. В этих сталях превращение ау протекает •только частично, и их структура состоит из аустенита и феррита. Таким образом, основываясь на фазовом равновесии, легированную сталь делят на классы: перлитный, аустенитный, ферритный, полуферритный, полуаустенитный и ледебуритный. Исходя из структуры, получаемой после охлаждения образцов неболь> ших размеров на воздухе, стали делят на четыре класса перлитный, мартенситный, аустенитный и карбидный Стали перлитного класса содержат сравнительно небольшое количество легирующих элементов, мартен-ситного класса - большее, а стали аустенитного класса - еще больше.

Глава ЧУГУН

Сплавы железа с углеродом, содержащие >2,14 % С, называют чугуном. Присутствие эвтектики в структуре чугуна (см. рис. 56) обусловливает его использование исключительно в качестве литейного сплава. Углерод в чугуне может находиться в виде цементита или графита или одновременно в виде цементита и графита. Цементит придает излому чугуна специфический светлый блеск. Поэтому чугун, в котором весь углерод находится в виде цементита, называют белым. Графит придает излому чугуна серый цвет, поэтому такой чугун называют серым чугуном. В зависимости от формы графита и условий его образования различают следующие группы чугунов: серый, высокопрочный с шаровидным графитом и ковкий.

Серый чугун. Серый чугун представляет собой по существу сплав Fe-Si-С, содержащий в качестве неизбежных примесей Мп, Р и S. В структуре серого чугуна большая часть или весь углерод находится в виде графита. Характерная особенность структуры серых чугунов, определяющая многие их свойства, заключается в том, что графит имеет в поле зрения микрогнлифа форму пластинок. Наиболее широкое применение получили доэвтектические чугуны, содержа-

щие 2,4-3,8 % С. Чем выше содерл<ание в чугуне углерода, тем больше образуется в нем графита и тем нил<е его механические свойства. Поэтому количество углерода в чугуне обычно не превышает 3,8 %. В то же время для обеспечения высоких литейных свойств (хорошей л<идкотекучести) углерода в чугуне долл<но быть не меньше 2,4 %.

Кремний, содержание которого в сером чугуне чаще всего находится в пределах 1,2-3,5 %, оказывает

с.% 5

о 1 2 3 4 4,5 S 5 51,%

Рис. 65. Влияние углерода и кремния на структуру чугуна (заштрихованная область - наиболее распространенные чугуны)

большое влияние на строение, а следовательно, и на свойства чугунов.

Кремний способствует процессу графитизации, действует в том же направлении, что и замедление скорости охлаждения. Изменяя, с одной стороны, содержание в чугуне углерода и кремния и, с другой - скорость охлаждения, можно получить различную структуру металлической основы чугуна. Структурная диаграмма для чугунов, показывающая, какой должна быть структура в отливке с толщиной стенки 50 мм, в зависимости от содерл<ания в чугуне кремния и углерода показана на рис. 65. При данном содержании углерода чем больше в чугуне кремния, тем полнее протекает процесс графитизации. Чем больше в чугуне углерода, тем меньше требуется кремния для получения заданной структуры.

В зависимости от содержания углерода, связанного в цементит, различают;