Cтраница 4
В серых чугунах ( рис. 2.226) большая часть или даже весь углерод находится в свободном состоянии в виде пластинчатого графита, что определяет серый цвет излома отливок. Эти графитовые включения уменьшают рабочее сечение основной металлической массы и играют роль надрезов, что создает концентрацию напряжений и уменьшает по сравнению со сталями среднюю прочность чугуна. Но благодаря смазывающему действию графита он обладает удовлетворительной износостойкостью и повышенным внутренним трением. [46]
Особенность серого чугуна как конструкционного сплава заключается в том, что в его структуре содержится свободный графит. Вследствие ничтожной прочности графитовые включения практически являются надрезами, нарушающими сплошность металлической основы и снижающими механическую прочность чугуна. Влияние графитовых включений на прочностные свойства чугуна зависит от их количества, размеров, формы и распределения. [47]
Заметная разница пластичности и расположения изломов между плитами А и В может быть приписана двум разным типам конфигурации графита, найденным возле изотермы критической температуры Асг. В плите А графитовые включения были очень неправильной формы ( что, возможно, является причиной указанного выше эффекта надреза) и густо сконцентрированы узкой лентой. В плите же В графитовые включения были более правильны по форме, а их концентрация была менее сильной, причем они были разбросаны по более широкой ленте, чем в плите А. [48]
Графит по сравнению со сталью обладает худшими механическими свойствами, и поэтому графитовые включения можно рассматривать как своеобразные пустоты, надрезы или микротрещины, т.е. чугун можно рассматривать как сталь, испещренную большим количеством пустот и трещин. Чем больший объем занимают графитовые включения ( пустоты), тем ниже механические свойства чугунов. [49]
Можно также считать, что наблюдаемые графитовые включения представляют собой конгломерат ( смесь), состоящий в основном из углерода, в который входят железо, кремний, марганец и другие элементы, имеющиеся в сплаве. В дальнейшие оговаривать это положение каждый раз не будем, а для простоты будем считать, что графитовые включения представляют собой свободный углерод. [50]
Известно, что чем выше перегрет расплавленный чугун, тем легче получить литье без газовых и усадочных ракови. Кроме того, при высоком перегреве графитовые включения в отливках оказываются более намельченными. [51]
Размеры и форма графитовых включений заметного влияния на качество эмали не оказывает. Все же рекомендуется иметь в чугуне равномерно распределенные и мелкодисперсные графитовые включения, что обеспечивает лучшую герметичность литья. [52]
Первый фактор имеет решающее значение, так как графитные включения, располагаясь в чугуне и создавая как бы надрезы в металлической основе, ослабляют его прочность в тем большей степени, чем большее количество графита в нем находится и чем крупнее и грубее его включения. Наоборот, чем мельче и более завихрены графитовые включения, тем прочнее чугун. Исключительно высокие механические свойства чугуна с глобулярным графитом получают благодаря округленной форме графитных включений, снижающей концентрации напряжений в чугуне. [53]
Другим примером могут служить изделия из чугуна с шаровидным графитом, нагруженные трением, в которых графитовые включения должны быть свободно расположены на поверхности. При механической обработке появляется множество мелких опилок, перекрывающих графитовые включения. Электролитическое полирование растворяет тонкую металлическую пленку поверх графитовых включений на поверхности и освобождает последние. [54]
Высококачественным чугуном называют чугун повышенной прочности. Металлическая рснова высококачественного чугуна - перлит, содержащий мелкие равномерно распределенные графитовые включения; этот чугун получается большей частью модифицированием. [55]