Влияние примесей на свойства чугуна

Чугун – сплав железа с углеродом. Углеродная составляющая может варьироваться в пределах 2,4 - 4,5%. Количество и состояние присутствующего углерода оказывает влияние на свойства чугуна и сферы его применения/
Влияние примесей на свойства чугуна

Чугун – один из основных материалов, применяемых в машиностроении. Это обуславливается его свойствами – прочностью и износостойкостью. Немаловажный фактор – невысокая стоимость. В зависимости от потребностей выпускают множество его видов, с разными свойствами.

Каким бывает чугун

Чугун – сплав железа с углеродом. Углеродная составляющая может варьироваться в пределах 2,4 — 4,5%. Количество и состояние присутствующего углерода оказывает влияние на свойства чугуна и сферы его применения:

  1. Белый чугун. Углерод в нем находится в виде карбида железа, что обеспечивает отменную твердость. Структура такого сплава мелкозернистая, плохо поддается обработке. На изломе – серебристо-белая. Обычно применяют для выплавки стали.
  2. Серый. Углерод содержится в свободном состоянии в виде графита. Мелкие его пластинки усиливают хрупкость, снижают прочность. Такой сплав обладает превосходными литейными качествами, легко обрабатывается.
  3. Высокопрочный. Графитные включения – сфероидальной формы. Достойная прочность, отличные литейные характеристики.
  4. Ковкий. Производят из белого чугуна. Графитные включения в виде хлопьев. Вязкий и плавкий.

Важным параметром, характеризующим влияние углерода и важнейших компонентов в составе сплава, является углеродный эквивалент чугуна, определяемый по специальной формуле.

Влияние примесей на свойства чугуна

В составе чугунных сплавов всегда присутствуют и другие ингредиенты, имеющиеся там изначально или вводимые с какой-то целью. И даже немного примесей может оказывать влияние на свойства чугуна:

  1. Марганец способствует растворению углерода – то есть, увеличивает возможность сохранения цементита, образуя карбиды. Содержание – около полутора процентов.
  2. Кремний, напротив, влияет на увеличение выделения графита в составе чугуна, что уменьшает объем растворенного в нем углерода. Конечная структура сплава зависит от соотношения имеющегося углерода и кремния. Варьируя его при различных условиях производства, можно получать отличающийся уровень твердости, прочности, обрабатываемости.
  3. Сера оказывает влияние на прочностные и пластичные параметры, снижая их показатели, но несколько повышает износостойкость. Считается нежелательным компонентом, увеличивающим шансы на появление трещин.
  4. Влияние фосфора незначительно, но все-таки имеется – он в какой-то мере увеличивает жидкотекучесть, твердость и износостойкость.
  5. Кислород оказывает негативное влияние на свойства сплава. Так, в виде закиси железа он усиливает горячеломкость.
  6. Водород тоже вреден, даже в небольших дозах. Выделяясь в поры слитка, газ вызывает охрупчивание с вероятностью растрескивания металла.
  7. Азот повышает прочность, но слишком много азота приводит к образованию трещин.
  8. Легирующие элементы оказывают позитивное влияние на свойства чугуна. Так, никель повышает твердость, коррозионную стойкость, улучшает обрабатываемость. Молибден повышает твердость, износоустойчивость.
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector