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

1. Белый чугун, в котором весь углерод находится в виде цементита FegC. Структура такого чугуна (см. рис. 59, а) - перлит и ледебурит (область / на рис. 65).

2. Половинчатый чугун, большая часть углерода (>0,8 %) находится в FcgC. Структура такого чугуна (рис. 66, а) - перлит, ледебурит и пластинчатый графит (область на рис. 65).

3. Перлитный серый чугун, структура его (рис. 66, б) - перлит и пластинчатый графит (область / на рис. 65). В этом чугуне 0,7-0,8 % С находится в виде FcgC, входящего в состав перлита.

Наиболее распространенные перлитные чугуны укладываются в заштрихованную область.

4. Ферритю-перлитный серый чугун, структура его - перлит, феррит и пластинчатый графит (область IV на рис. 65 и 66, в). В этом чугуне в зависимости от степени распада эвтектоидного цементита в связанном состоянии находится от 0,7 до 0,1 % С.

5. Ферритный серый чугун, структура его (рис. 66, в) - феррит и пластинчатый графит (область V на рис. 65). В этом случае весь углерод находится в виде графита.

При данном содержании углерода и кремния процесс графитизации протекает тем полнее, чем медленнее охлаждение. В производственных условиях скорость охлаждения удобно характеризовать по толщине стенки отливки. Чем тоньше отливка, тем быстрее охлаждение и в меньшей степени протекает процесс графитизации.

Следовательно, содержание кремния надо увеличивать в отливке небольшого сечения, охлаждающейся ускоренно, или в чугуне с меньшим содержанием углерода. В толстых сечениях отливок, охлаждающихся медленнее, графитизация протекает полнее, поэтому содержание кремния мол<ет быть меньше.

Содержание марганца в чугуне не превышает 1,25- 1,4%. Марганец препятствует графитизации, т. е. затрудняет выделение графита и повышает способность чугуна к отбеливанию, т. е. к появлению, особенно в поверхностных слоях, структуры белого или половинчатого чугуна.

графит кристаллизуется в виде довольно сложных фор.м, ио сечение их плоскостью микрошлифа дает вид пластинок.

Рис. ее. Микроструктура чугуна, ХБОО:

а - половинчатый чугун; б - перлитный серый чугун; в - ферритный серый чугун; г - высокопрочный чугун с шаровидным графитом; д ферритный ковкий чу1-ун; е перлитный ковкнй чугун

Сера является вредной примесью, ухудшающей механические и литейные свойства чугуна. Поэтому ее содержание ограничивают 0,1-0,12 %. В сером чугуне сера образует сульфиды (FeS, MnS) или их твердые растворы.

Содержание фосфора в сером чугуне составляет 0,2 %, иногда допускается 0,4-0,5 %. Фосфор ке влияет ка процесс графитизации. При повышенном содержании фосфора в структуре чугуна образуются твердые включения фосфидной эвтектики. В серых чугунах - двойной: FcgP - аустенит, а в белых - тройной: FcgC - FCgP - аустенит. Эвтектика улучшает литейные свойства чугуна (повышает жидкотекучесть), однако отливки в этом случае могут иметь повышенную хрупкость.

Механические свойства чугуна обусловлены его структурой, главным образом графитной составляющей. Механические свойства будут зависеть от количества, размера и характера распределения включений графита.

Чем меньше графитных включений, чем они мельче, и че.м больше степень изолированности их одно от другого, тем выше прочность чугуна. Чугун с большим количеством прямолинейных крупных графитных выделений, разделяющих его металлическую основу, имеет грубозернистый излом и низкие механические свойства.

Пластинки графита уменьшают временное сопротивление разрыву и особенно сильно пластичность чугуна. Относительное удлинение при растяжении серого чугуна независимо от свойств металлической основы практически равно нулю (-~0,5 %). Графитные включения мало влияют на снижение временного сопротивления при сжатии и на твердость, значения которых определяются структурой металлической основы чугуна. Разрушающая нагрузка при сжатии в зависимости от качества чугуна и его структуры в 3-5 раз больше, чем при растяжении. Чугун рекомендуется использовать преимущественно для изделий, работающих на сжатие.

Пластинки графита менее значительно, чем при растяжении, снижают прочность и при изгибе. Твердости чугуна составляет НВ 143-255.

Графит, нарушая сплошность металлической основы, делает чугун малочувствительным к всевозможным вне-