Характеристика залізовуглецевих сплавів

Основними сплавами заліза з вуглецем є сталі і чавуни .

Сталі – це залізовуглецеві сплави , вміст вуглецю в яких не перевищує 2,03%.(точка Р на діаграмі стану, рис. 6.6), та які можливо переводити в однофазний стан, а відповідно можливо піддавати обробці тиском. Достатня пластичність, це основна технологічна властивість сталей. Сплави, що містять менш ніж 0,006% С (точка Q на рис.6.6.) є однофазними і мають структуру чистого фериту, а сплави, що містять вуглець від 0,006% до 0,02%, складаються з фериту і цементиту третинного і називаються технічним залізом.

Доевтектоїдні сталі при температурі, що нижча за 723⁰С мають структуру ферит + перліт, евтектоїдна – перліт і заевтектоїдні – перліт + цементит (вторинний) у вигляді сітки по границям зерен. Структура визначає також механічні властивості сталей. Вуглецеві сталікласифікують за структурою, способом виробництва і розкислення, якістю та призначенням.

За структурою розрізняють:

- доевтектоїдну сталь, що містить до 0,8% С, структура якої складається із фериту і перліту;

- евтектоїдну, що містить біля 0,8% С, структура якої складається тільки з перліту;

- заевтектоїдну, що містить 0,8 - 2,03% С, структура якої складається із зерен перліту, навколо яких розміщена сітка цементиту.

За способом виробництва розрізняють сталі виплавлені:

- в кисневих конвертах;

- в електропечах;

- в мартенівських печах.

За способом розкислення розрізняють сталі:

- кип'ячі;

- напівспокійні

- спокійні сталі.

Всі вони за однакової масової частки вуглецю мало відрізняються статичною міцністю, проте мають різні пластичні властивості, зумовлені неоднаковою масовою часткою кремнію, яка найбільша в спокійній сталі (0,15 ... 0,30%) та найменша в киплячій ( до 0,05%). Через найменшу кількість кремнію, розчиненого у фериті, кипляча сталь найпластичніше.

За якістю розрізняють сталі:

- звичайної якості;

- якісні;

- високоякісні

Якість сталі визначається кількістю шкідливих домішок.

Сталі звичайної якості містять не більше 0,05 % S і не більше 0,04 % Р. Якісні сталі містять не більше 0,04 % S (у випадку інструментальних сталей до 0,03 % S) і не більше 0,035 % Р, вони менш забруднені неметалічними включеннями і газами. В особливо відповідальних випадках ці сталі містять менш ніж 0,02 % S і 0,03 % Р.

Тому при однаковому вмісті вуглецю якісні сталі мають більш високі пластичність і в'язкість, особливо при низьких температура, їх застосовують ширше для виготовлення виробів, що експлуатуються при низьких кліматичних температурах.

Чавунами називають багатокомпонентні високовуглецеві сплави на основі заліза, що містять понад 2,03 %. Більшу частину виплавленого чавуну переробляють у сталь, однак не менше як 20 % його використовують для виготовлення деталей машин та інших виробів методами ливарного виробництва. Через низьку пластичність чавун не підлягає обробці тиском.

Чавун відрізняється високими ливарними властивостями, вироби з нього виготовляють різними методами литва. Понад 75 % всіх виливків отримують з чавунів. Сплав є не тільки одним із основних ливарних матеріалів сучасності, але буде актуальним і в майбутньому.

У чавунів більш низька, ніж у сталей, температура плавлення, висока рідкотекучість, мала усадка, менша схильність до утворення усадкових тріщин, що дозволяє відливати деталі складної форми. Високоміцні чавуни за деякими службовими властивостями стоять поряд з багатьма кованими сталями, в той час як використання чавунів на заміну кованих сталей завжди економічно вигідне завдяки отриманню деталі з розплаву, минаючи операції обробки тиском.

За структурою, залежно від високо вуглецевої сталі, що виділяється в чавунах , їх підрозділяють на наступні групи:

- сірі чавуни, в яких високо вуглецева фаза виділяється у виді графіту;

- білі чавуни, в яких високо вуглецева фаза виділяється у вигляді цементиту;

- половинчасті чавуни, в яких високо вуглецева фаза виділяється і у вигляді цементиту і у вигляді графіту.

В свою чергу сірі чавуни за формою графітних включень підрозділяють на наступні групи:

- звичайні сірі чавуни ( з пластинчастою , або ж з розеточною формою графітних включень);

- ковкі чавуни ( з пластівчастою формою графітних включень);

- високоміцні або модифіковані чавуни ( з кулястою формою графітних включень).

Слід відзначити, що властивості і структура ковких чавунів формується при відпалі білих чавунів доевтектичного складу.

По структурі матриці , що формується в умовах близьких до рівноваги, сірі чавуни підрозділяють на наступні групи:

- сірі чавуни на феритній основі;

- сірі чавуни на феритно- перлітній основі;

- сірі чавуни на перлітній основі.

Залежно від вмісту вуглецю білі чавуни підрозділяють на наступні групи:

- білі чавуни евтектичного складу (4,3%С);

- білі чавуни доевтектичного складу(вуглецю менше, ніж 4,3%);

- білі чавуни заевтектичного складу(вуглецю більше, ніж 4,3%);

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Діаграма стану залізовуглецевих сплавів.	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.