Металловедение и термическая обработка металлов. Сизов И.Г - 43 стр.

UptoLike

Рис 3. Диаграмма Fe-C (сплошные линии - образование
цементита, штриховые - графита)
При охлаждении жидкого чугуна присутствуют
различные включения (графит, SiO
2
, A1
2
O
3
и др.). Эти
частицы облегчают образование и рост графитных
зародышей. При наличии готовых зародышей процесс
образования графита может идти и при температурах,
лежащих ниже 1147 °С.
Углерод может существовать в двух аллотропических
формах - алмаз и графит. Алмаз - редкая форма
существования углерода и в сплавах не встречается.
В железоуглеродистых сплавах в свободном виде
углерод находится в виде графита. Кристаллическая
структура графита - слоистая (рис. 4.) Расстояние между
атомами углерода, лежащими в одной плоскости, составляет
0,142 нм, а расстояние между плоскостями - 0,340 нм, т.е.
между атомами плоскостей связи выражены слабее, чем
между атомами одной плоскости. В связи с этим легко
происходит сдвиг между плоскостями, и графит разрушается
при небольшом приложении силы. (Это свойство графита
используется в грифелях карандашей).
Рис 4. Кристаллическая структура графита
Большое влияние на процесс графитизации оказывает
химический состав чугуна. Элементами, способствующими
графитизации, являются С, Ni, Cu, Si и др. К отбеливающим
элементам, препятствующим графитизации, относятся Mn, S,
Cr, W и др. Практически наиболее важными элементами,
всегда входящими в состав чугунов, является кремний и
марганец. Изменяя в чугуне содержание кремния при
постоянном содержании марганца, получают различное
количество углерода в связанном виде, т.е. различную
степень графитизации. Влияние скорости охлаждения и
содержания углерода и кремния на степень графитизации
чугунов иллюстрируется структурными диаграммами,
приведенными на рисунке 5.
Графит, образующийся из жидкой фазы, растет из
одного центра и, разветвляясь в разные стороны, приобретает
форму сильно искривленных лепестков. В плоскости шлифа
такой графит имеет вид прямолинейных или закругленных
84 83