Влияние химического состава на структуру и свойства

В системе сплавов Fe – Si образуются следующие фазы:

- γ-фаза – твёрдый раствор кремния в γ- железе (максимальная растворимость кремния в γ- железе достигает 2,15 %);

- бα-фаза – твёрдый раствор кремния в α- железе (максимальная растворимость кремния в α- железе при 20 °С составляет 15,2 % Si).

При содержании кремния выше 15,2 % образуется интерметаллид типа FemSin. Интерметаллид Fe3Si2 содержит 25,09 % Si. Фаза η – химическое соединение Fe5Si3, содержит 24,1% Si, фаза ε – химическое соединение FeSi, содержит 33,3 % Si.

Чугуны с высокими добавками кремния называют ферросилидами. Их стойкость против коррозии объясняется образованием оксидной пассивной плёнки из гидратированных оксидов кремния на поверхности отливки и наличием однородной структуры.

Увеличение концентрации углерода в чугунах улучшает их механические свойства, но ухудшает коррозионные.

Легирование кремнистых чугунов Mn, Ni, Cr, Pb улучшают обрабатываемость, но ухудшают химическую стойкость сплавов.

Фосфор и сера отрицательно влияют на свойства ферросилидов.

Молибден при содержании 2,5 - 4,0 % повышает стойкость кремнистых чугунов в соляной кислоте любой концентрации.

Медь повышает механические свойства ферросилидов, но ухудшает его коррозионную стойкость.

Бор измельчает структуру и улучшает механические свойства.