Модифікований чавун відрізняється від звичайного сірого чавуну тим, що в ньому більшу кількість вуглецю знаходиться у вигляді графіту, ніж в сірому чавуні.
Зміна полягає в тому, що при плавленні чавуну в рідкий метал додається певна кількість присадок, що сприяють виділенню вуглецю у вигляді графіту при затвердінні і охолодженні. Цей процес модифікації при однаковому хімічному складі чавуну значно підвищує механічні властивості чавуну і є вельми важливим. Позначення марок модифікованого чавуну подібно позначенню марок сірого чавуну.
20. Білий чавун. Отримання, властивості застосування.
Білий чавун. Білі чавуни поділяються на доевтектичні, евтектичних і заевтектичних. Доевтектичні білі чавуни містять 2,14-4,3% вуглецю, евтектичних - 4,3%, заевтектичних - понад 4,3%.
Діаграма Fe - Fe3C відображає фазові перетворення, які відбуваються в білих чавунах при нагріванні і охолодженні (рис. 1).
Кристалізація білих доевтектичних чавунів починається з виділення з рідкого розчину кристалів аустеніна; заевтектичних - з виділення первинного цементиту.
При температурі 1 147 0 C (лінія EF) білі чавуни зазнають евтектичну перетворення. Воно полягає в освіті з рідкого розчину, що містить 4,3% C, евтектичною суміші, що складається з кристалів аустеніту з концентрацією вуглецю 2,14% і кристалів цементиту. Суміш ця називається ледебуріта.
При подальшому зниженні температури зменшується розчинність в аустените вуглецю, в результаті чого останній виділяється з аустеніту у вигляді вторинного цементиту.
При температурі 727oC аустенит зазнає, як і в вуглецевих сталях, евтектоїдна перетворення.
Мал. 1. Діаграми метастабильного (суцільна лінія) і стабільного (пунктир) рівноваги залізовуглецевих сплавів.
Таким чином, структура білого доевтектичний чавуну при кімнатній температурі складається з ледебуріта, перліту і вторинного цементу (рис.2, а). Ледебуритного складова являє собою світлі цементітние поля з рівномірно розташованими на них темними Перлітний ділянками. Перліт утворює темні зерна; вторинний ж цементит частково видно у вигляді світлих виділень по межах перлитових зерен, а частково зливається з цементитом ледебуріта.
Евтектичних білий чавун (рис.2, б) має в своїй структурі один ледебурит.
Структура білого заевтектичних чавуну (рис.2, в) складається з ледебуріта, в матриці якого розташовані великі призматичні кристали первинного цементиту, що виділилися з рідкого розчину.
Через більшого змісту цементиту білі чавуни мають високу твердість (до 500-700 НВ) і крихкістю, важко обробляються різанням на верстатах, їх можна лише шліфувати абразивним інструментом. Тому в якості конструкційних матеріалів їх застосовують рідко, використовуючи тільки для виготовлення деталей, що працюють в умовах підвищеного абразивного зношування, тобто дотичних в процесі роботи з частинками піску, руди і т.п. (Деталі гідромашин, пескометом і ін.). Для збільшення зносостійкості білі чавуни легують Cr, V, Mo і іншими карбидообразующих елементами.
Більше застосування знаходить так званий вибілений чавун при виготовленні масивних виробів, що володіють великою поверхневою твердістю. При цьому хімічний склад чавуну і швидкості затвердіння виливки підбирають так, що білий чавун виходить лише на поверхні, а в середині - сірий чавун. Такі вироби добре пручаються зносу. Це прокатні валки, вальці і кулі млинів, волочильні дошки, бандажі вагонних коліс, лемеші плугів та ін. Однак основна частина одержуваного заевтектичних чавуну йде в переплавку, а доевтектичний на переробку (спеціальною термічною обробкою) в ковкий чавун. У суднобудуванні білі чавуни практично не використовуються. На річковому флоті з білого (вибіленого) чавуну відливають роульсами черпаковая скатів багаточерпакових земонарядов, шнеки для підбирачів, що застосовуються при перевантаженні піску, епатітов і т.п. вантажів.
Рис.2. Структура білого чавуну а) доевтектичний; б) евтектичного;
21. Ковкий чавун. Отримання, властивості застосування.
22. Сірий чавун. Отримання, властивості застосування.