Бейнитный высокопрочный чугун с шаровидным графитом



жүктеу 83.54 Kb.
Дата03.05.2016
өлшемі83.54 Kb.
: data
data -> Стандартные требования на бесшовные трубы из среднеуглеродистой стали для котлов и пароперегревателей 1
data -> Книга о человеческих достоинствах
data -> Программа дисциплины «уголовное право»
data -> Оқулық Астана, 2012 Қазақстан республикасының білім және ғылым министрлігі
data -> Меңдігүл Бұрханқызы Шындалиева
data -> «Қазіргі заман тарихын құжаттандыру орталығы» коммуналдық мемлекеттік мекемесі Шығыс Қазақстан облыстық Абай атындағы әмбебап кітапхана
data -> Мұрағат ісі саласындағы мемлекеттік қызметтерді көрсету орындары Облыстардың, Астана, Алматы қалаларының жергілікті атқарушы органдарының мекенжайы
data -> МЕҢдігүл шындалиева қазақ очеркінің поэтикасы (монография)
data -> Шығыс Қазақстан облысының Семей аймағында 2012 жылы аталып өтілетін және еске алынатын
Бейнитный высокопрочный чугун с шаровидным графитом
К бейнитным чугунам относятся чугуны, структура металлической основы которых частично или полностью состоит из бейнита.

Бейнитные структуры образуются в резуль­тате превращения аустенита при температуре 250-500°С и непрерывного охлаждения аустенизированного легированного чугуна со скоростью выше критической или изотермичес­кой выдержки аустенизированного чугуна в интервале температур бейнитного превраще­ния.

Аустенит при температуре 500-350 °С распадается на феррит (α-фазу) и γ-аустенит с повышенным содержанием углерода. Длитель­ная выдержка при температуре распада аусте­нита приводит к образованию дисперсных карбидов.

Распад аустенита при изотермической выдержке зависит от его состояния, т.е. от содержания углерода и химического состава чугуна.



При высокой температуре аустенизации концентрация углерода в аустените повышает­ся и последующий распад аустенита затрудня­ется. Содержание углерода, растворенного в аустените, определяется длительностью выдер­жки при температуре аустенизации. На рис. 1 показано влияние температуры и времени выдержки при перлитной и ферритной исходной структуре на количество связанного углерода в чугуне.

Рис. 1. Зависимость количества связанного углерода ССВ в чугуне от температуры и времени выдержки при перлитной и ферритной исходной структуре:

1,2 - 1000 °С; ^-950 °С; 4,6-850 °С; 5-900 °С; 7-800 °С; сплош­ная - феррит; штриховая - перлит
При выборе закалочной среды необходимо учитывать следующее:

1) скорость, с которой отливка с определенными формой и толщиной стенки может быть охлаждена в определенной закалочной среде;

2) прокаливаемость чугуна, которая должна быть достаточной для подав­ления перлитного превращения во время охлаждения до температуры изотермической выдержки. Скорость охлаждения ЧШГ в соляной ванне можно рассчитать по уравнению:

lgv = 9,41 - l,56 lgD> - 2,54 lgТ,


где v – скорость охлаждения,°С/с; D – диаметр цилиндра, мм; Т температура соляной ванны, °С.
В структуре нижнего бейнита α - фаза, образованная в зернах исходного аустенита, аналогична мартенситным иглам и по перена­сыщенности ее углеродом занимают промежуточное положение между мартенситом и ферритом. При длительной выдержке из нее выделяется углерод, формируя дисперсное строение карбидов. Аустенит при образовании и выделении a-фазы оказывается менее пересы­щенным углеродом, чем при образовании верхнего бейнита.

Бейнитные структуры нестабильны, поэто­му максимальные температуры эксплуатации и отпуска не должны превышать температур изотермического распада аустенита.

Нераспавшийся при бейнитном превраще­нии аустенит обычно называют остаточным, хотя он отличается от исходного содержанием углерода.

Свойства бейнита определяются его струк­турой, которая при данной температуре Та и длительности ta аустенизации зависит от температуры Ти и длительности tи изотерми­ческой выдержки в области температур бейнитного превращения. С понижением Tи массовая доля углерода в феррите бейнита повышается, структура его приобретает игольчатый харак­тер, прочность и твердость сначала растут, а затем снижаются. Нижний бейнит отличается от верхнего более ярко выраженными игольча-тостью и рельефностью структуры.

При получении бейнита в результате регулируемого охлаждения отливок из легиро­ванного чугуна, т.е. при превращении аустенита в определенном интервале температур, структура формируется неоднородной и может состоять из конгломерата структур сорбитообразного перлита, верхнего и нижнего бейнита, мартенсита и остаточного аустенита. В чугуне возникают значительные, главным образом фазовые, напряжения, для снижения уровня которых обычно производится отпуск.

Механические свойства фаз и структурных-составляющих металлической основы чугуна приведены в табл. 1.


Таблица 1. Механические свойства фаз и структурных составляющих металлической основы чугуна

Фазы или

структурные составляю­щие



НВ

σВ, МПа

δ, %

Феррит

90-140

200-300

<=20

Феррит, леги­рованный кремнием

150-240

300-450

20-2

Аустенит

170-220

400-500

<=50

Цементит

800-850

-

-

Мартенсит

650-800

1000-1500

-

Перлит

190-270

600-850

<=5

Сорбит

270-320

800-1000

<=5

Бейнит

250-450

900-1600

<=l0


Процесс аустенизации - скорость и темпе­ратура превращения и связанное с этим измене­ние объема у чугуна и стали имеют существенное различие. Аустенит образуется главным образом вокруг включений графита при высоких температурах и по границам зерен при низких температурах бейнитного превраще­ния. При этом σВ, σ0,2 и твердость увеличива­ются с ростом объемного содержания бейнита.

Механические и физические свойства ЧШГ с различными матрицами, в том числе бейнитной, приведены в табл. 2.


Таблица 2. Механические и физические свойства ЧШГ с различной структурой металлической основы

Структу­ра матрицы



σВ

σСЖ

σ0,2

σ-1

Е*10-3

δ, %




КС,

Дж/см2




НВ



γ,

г/см3





λ, Вт/(м*◦С)



ρ*106, Ом*м



α *106,

1/°С




МПа

Феррит

350-600

600-1200

220-380

180-200

150-175

10-25

40-150

130-240

6,9-7,2

40-46

0,40-0,50

10-12

Перлит

600-850

1200-1500

380-650

200-280

175-185

2-7

15-50

200-300

7,0-

7,3


34-42

0,55-0,75

11-13

Бейнит

900-1500

1800-2200

700-1260

320-460

160-200

2-20

20-160

280-500

7,25-7,35

30-40

0,60-0,75

'9-10

Аустенит

380-500

-

180-260




140-160

8-46

20-50

140-225

7,3-7,45

12,6

1,0-1,4

5-18,7




©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет