Технология конструкционных материалов. Часть I. Материаловедение. Гордиенко В Е - 14 стр.

UptoLike

26 27
Структурная диаграмма для чугунов, показывающая, какой долж-
на быть структура в отливке с толщиной стенки 50 мм, в зависимости от
содержания в чугуне кремния и углерода приведена на рис. 3.1. Чем боль-
ше в чугуне углерода, тем меньше требуется кремния для получения за-
данной структуры. При данном содержании углерода и кремния графи-
тизация
протекает тем полнее, чем медленнее охлаждение (рис. 3.2). Ско-
рость охлаждения удобно характеризовать толщиной стенки отливки.
Чем тоньше отливка, тем быстрее охлаждение и в меньшей степени про-
текает графитизация.
По строению металлической основы в зависимости от полноты рас-
пада цементита различают ферритный, ферритно-перлитный и перлит-
ный серые чугуны.
Серый ферритный чугун
получается при полном распаде всего це-
ментита. Структура чугуна состоит из феррита и графита. Этот чугун
применяется для деталей, испытывающих небольшие нагрузки при ра-
боте: строительных колонн, фундаментных плит, литых деталей машин.
5
4
3
2
1
0 1 2 3 4 5 6 7
Содержание углерода, %
Содержание кремния, %
II
I III IV V
Рис. 3.1. Влияние углерода и кремния на структуру чугуна:
I – белые чугуны; II – половинчатые чугуны; III – перлитные серые чугуны;
IV – ферритно-перлитные серые чугуны; V – ферритные серые чугуны
0 20 50 80 110
(C + Si), %
8,5
7,5
6,5
5,5
4,5
3,5
2,5
Толщина отливки, мм
I
I
I
II
I
I
V
V
Рис. 3.2. Влияние скорости охлаждения (толщины отливки) и суммы (C + Si)
на структуру чугуна:
I – белые чугуны; II – половинчатые чугуны; III – перлитные серые чугуны;
IV – ферритно-перлитные серые чугуны; V – ферритные серые чугуны
Серый ферритно-перлитный чугун характеризуется меньшей сте-
пенью графитизации, поскольку ей подвергается цементит, входящий
в состав ледебурита, вторичный цементит и частично цементит, входя-
щий в состав перлита. При этом распавшийся цементит образует феррит
и графит, а нераспавшийся цементит сохраняется в перлите. Структура
ферритно-перлитная, с графитом. Ферритно-перлитный серый чугун
применяется для литых
деталей машин, станков, автомобилей, арматуры
и других деталей, не несущих ударных нагрузок.
Серый перлитный чугун образуется, когда графитизации подверга-
ется полностью цементит, входящий в состав ледебурита, и вторичный
цементит. Структура перлитного чугуна состоит из перлита и графита.
Перлитный серый чугун применяется для отливки станины мощных стан-
ков и механизмов, поршней, цилиндров,
деталей, работающих на износ,
и т. д. Свойства серого чугуна зависят от структуры металлической ос-
новы и от формы, размеров и количества графитных включений.