Чугуны доэвтектические, эвтектические, заэвтектические; их структура

Сплавы железа с углеродом, содержащие углерода более 2,14 % (до 6,67 %), заканчивающие кристаллизацию образованием эвтектики (ледебурита), называют чугунами.

Наличие легкоплавкого ледебурита в структуре чугунов повышает их литейные свойства.

Чугуны, кристаллизующиеся в соответствии с диаграммой состояния железо – цементит, отличаются высокой хрупкостью. Цвет их излома – серебристо-белый. Такие чугуны называются белыми чугунами.

Микроструктуры белых чугунов представлены на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Микроструктуры белых чугунов: а – доэвтектический белый чугун (П+Л+Ц_II); б – эвтектический белый чугун (Л); в – заэвтектический белый чугун(Л+Ц_I)  

По количеству углерода и по структуре белые чугуны подразделяются:

- доэвтектические (2,14%<С<4,3%), структура перлит + ледебурит + цементит вторичный (П+Л+Ц_II);

- эвтектические  (C=4,3%), структура ледебурит (Л) (рис. 3.2 б);

- заэвтектические (4,3%<С<6,67%), структура ледебурит + цементит первичный  (Л+Ц_I) (рис. 3.2 в).

В структуре доэвтектических белых чугунов присутствует цементит вторичный, который образуется в результате изменения состава аустенита при охлаждении (по линии ES). В структуре цементит вторичный сливается с цементитом, входящим в состав ледебурита.

Фазовый состав сталей и чугунов при нормальных температурах один и тот же, они состоят из феррита и цементита. Однако свойства сталей и белых чугунов значительно различаются. Таким образом, основным фактором, определяющим свойства сплавов системы железо – цементит является их структура.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение чугуна.

2. Назовите классификацию белых чугунов по содержанию углерода и по структуре.

3. Какова микроструктура доэвтектоидных белых чугунов?

4. Какова микроструктура заэвтектоидных белых чугунов?

5. Что можно определить по микроструктуре белых чугунов?

Глава 4.  Основы термической и

Химико-термической обработки металлов

Основные виды термической обработки и их назначение

Свойства сплава зависят от его структуры. Основным способом, позволяющим изменять структуру, а, следовательно, и свойства является термическая обработка.

Основы термической обработки разработал Чернов Д.К.. В дальнейшем они развивались в работах Бочвара А.А., Курдюмова Г.В., Гуляева А.П.

Термическая обработка представляет собой совокупность операций нагрева, выдержки и охлаждения, выполняемых в определенной последовательности при определенных режимах, с целью изменения внутреннего строения сплава и получения нужных свойств (представляется в виде графика в осях температура – время, см. рис. 4.1). Термообработка состоит из нескольких процессов: отжига (1, 1а), закалки (2, 2а), отпуска (3), нормализации (4).

Контрольные вопросы

Каким способом можно изменить структуру сплава?

2. Что представляет собой термическая обработка сплавов?

3. Какие процессы составляют термическую обработку сплавов?