Cтраница 3
Если расплав после ввода добавок продолжительное время выдержать в жидком состоянии, эффект модифицирования исчезает вследствие выравнивания временной неоднородности расплава и снижения количества флуктуации критической амплитуды до нормального, недостаточного для создания необходимого числа центров графитизации. [31]
Весьма эффективным методом ускорения процесса графитизации является предварительная закалка белого чугуна на воздухе, в воде или в масле с 950 - 970 С с выдержкой 0 75 - 1 час; в результате закалки резко возрастает количество центров графитизации и дисперсность структурных составляющих ковкого чугуна. [32]
Весьма эффективным методом ускорения процесса графитизации - является предварительная закалка белого чугуна на воздухе, в воде или в масле с 950 - 970 С с выдержкой 0 75 - 1 час; в результате закалки резко возрастает количество центров графитизации и дисперсность структурных составляющих ковкого чугуна. [33]
Отжиг с предварительной низкотемпературной выдержкой заключается в том, что белый чугун выдерживают в течение 6 - 8 ч при 350 - 400 С. Число центров графитизации увеличивается, и сокращается время отжига. Механизм влияния низкотемпературной выдержки еще не установлен. Если ковкому чугуну хотят придать одновременно повышенную прочность и пластичность, применяют сфероидизирующий отжиг, в результате которого получается структура зернистого перлита и графита. Марганец незначительно удлиняет первую стадию графитизации, но тормозит распад цементита во второй стадии, что позволяет дать выдержку, достаточную для превращения пластинчатого перлита в зернистый. [34]
Увеличение числа центров графитизации резко сокращает пути диффузии углерода в аустените, поэтому резко сокращается время отжига. [35]
Структура ковкого чугуна, отожженного по сверхускоренному методу, состоит из гораздо большего числа мелких круглых графитных выделений ( фиг. Возможность регулировать число центров графитизации как путем создания внутренних напряжений, так и путем модифицирования, является крупным достижением в производстве ковкого чугуна, увеличивающим производительность при отжиге, понижающим стоимость отливок и улучшающим качества чугуна. [36]
Микроструктура ковкого чугуна, выплавленного дуплекс-процессом, до отжига состоит из мелких цементитных выделений, равномерно распределенных в перлитной основной массе ( фиг. Такая структура наряду с наличными центрами графитизации обеспечивает нормальный процесс образования твердого раствора ( аустенита) и графитизации чугуна. [37]
Процесс графитизации начинается с возникновения графитных центров, которые наиболее легко зарождаются в местах нарушений сплошности - в закалочных и деформационных микротрещинах, усадочных микропорах. При появлении в белом чугуне центров графитизации нарушается равновесие между аусте-нитом и цементитом и в соответствии с диаграммой железоуглеродистых сплавов ( линии ES и E S) возникает перепад концентрации углерода на границах раздела фаз: аустенит - графит и аустенит - цементит. В возникающей системе из трех фаз - аустенита, графита и цементита аустенит не может одновременно находиться в равновесии с цементитом и графитом. [38]
Графитизация чугуна зависит от ряда факторов. К ним относятся присутствующие в чугуне центры графитизации, скорость охлаждения и химический состав чугуна. [39]
В качестве легирующих элементов могут быть использованы графитизирующие элементы кремний, никель и медь. Кремний и алюминий способствуют увеличению числа центров графитизации и ускоряют процесс графитизации. Кремний следует вводить в чугун только в таком количестве, которое не способствует образованию первичного графита в отливке. Никель и медь ускоряют диффузию углерода и несколько ускоряют процесс отжига, но никель - дорогостоящий и дефицитный материал, поэтому применять его нежелательно. Присадка в чугун до 1 5 - 1 7 % Си ускоряет процесс отжига примерно на 30 % и способствует увеличению прочности ковкого чугуна. [40]
Образование графита в объеме чугуна энергетически маловероятно, так как прирост свободной энергии при образовании новой межфазной поверхности больше, чем ее уменьшение при кристаллизации. Работа образования зародышей графита облегчается при наличии центров графитизации - различных мельчайших включений и примесей, взвешенных в жидкой фазе и аустените. Такими мельчайшими частицами могут быть оксиды А12О3, SiO2, нитриды типа A1N и нерастворившиеся частицы графита. Параметры кристаллической решетки центров графитизации должны быть близки к кристаллической решетке графита. [41]
Скорость графитизации белого чугуна при прочих равных условиях зависит от числа центров графитизации. Предварительная закалка белого чугуна перед отжигом увеличивает число центров графитизации по сравнению с обычным отжигом в 30 - 60 раз при закалке с 930 С в масло и в 80 - 200 раз при закалке в воду. [42]
Чтобы ускорить процесс отжига на ковкий чугун, изделия из белого чугуна подвергают закалке, затем проводят графитизацию при 1000 - 1100 С. Ускорение графитизации закаленных чугунов при отжиге объясняется наличием большого количества центров графитизации, образовавшихся при закалке. Это дает возможность сократить время отжига закаленных отливок до 15 - 7 часов. [43]
Детали из белого чугуна подвергают закалке с 900 - 950 в воде или масле или даже на воздухе, после чего они проходят первую и вторую стадию графитизации. В связи с тем, что быстрое охлаждение увеличивает число центров графитизации, резко сокращается время отжига. [44]
Длительность отжига после закалки при 950 С достигает 15 - 20 ч для отливок о небольшой толщиной - стенок. Это объясняется тем, что носле захалкя резко увеличивается число центров графитизации. [45]