рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны

Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны - раздел Геология, Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых Наибольшей Износостойкостью Обладают Чугуны, Соответствующие Принципу Шарпи, ...

Наибольшей износостойкостью обладают чугуны, соответствующие принципу Шарпи, требующему полной инверсии расположения фаз, т. е. чтобы наиболее твердые структурные составляющие залегали в виде изолированных друг от друга включений, а наиболее вязкие образовывали сплошную матрицу, что обеспечивает не только высокие износостойкие свойства, но и прочность, вязкость, стойкость против теплосмен и т.д.

Чугунами с инвертированной структурой являются ванадиевые, хромованадиевые и комплексно-легированные высокохромистые чугуны. Их химический состав и свойства представлены в табл. 5.4 и 5.5.

Структура данных чугунов состоит из аустенита и продуктов его распада, карбидов и эвтектик (см. рис. 5.2), которая определяется составом чугуна, условиями кристаллизации, обусловливающими особенности строения и взаиморасположения формирующихся фаз.

Например, в чугуне марки ИЧ300Х16Ф8 присутствуют сложные карбиды переменного состава (Fe,Cr,V)xCy, содержащие 26,0 – 48,0 % железа, 41,0 – 52,0 % хрома, 9,0 – 22,0 % ванадия (рис. 5.3 и 5.4), и карбид ванадия VC, который ограниченно растворяет железо (до 2,0 – 5,0 %), несколько больше – хром (8,0 – 16,0 %).

 

Таблица 5.4

Химический состав чугунов

Марка чугуна Химический состав, масс. %
C Si Mn Cr V Ti прочие
ИЧ310Х24М2Ф4ТР 2,9-3,2 0,4-0,6 0,4-0,6 20-24 3,0-4,0 0,5-0,8 Mo 1,5-2,0 B 0,01-0,02
ИЧ300Ф7ДТР 2,8-3,0 0,4-0,6 0,4-0,6 - 6,7-7,4 0,3-0,4 Cu1,0-1,2 B 0,01-0,02
ИЧ300Х16Ф8 3,0-3,2 0,4-0,6 0,4-0,6 14-17 7,5-9,0 - -
ИЧ240Х25ТБР 2,2-2,6 0,2-0,5 0,2-0,5 20-28 - 0,2-0,5 Nb0,3-0,6 B 0,01-0,03
ИЧ300Х24МФДР 2,9-3,2 до 0,6 0,1-0,5 21-26 0,3-0,7 - Mo 0,4-1,0 Cu 0,4-0,8 B 0,005-0,017 Sb 0,01-0,018
ИЧ280Х25ГНТД 2,5-3,0 до 1,0 0,6-1,5 24-28 - 0,3-0,8 Ni 0,4-1,2 Cu 0,4-1,5 Sb 0,01-0,018
ИЧ300Х24ТР 2,8-3,2 до 0,5 0,2-0,6 20-26 - 0,6-1,0 Ca 0,005-0,01 B 0,005- 0,017  

 

 

а б

в г

Рис.5.2. Микроструктура чугунов, х1000: а - ИЧ310Х24М2Ф4ТР, б - ИЧ300Ф7ДТР, в - ИЧ300Х16Ф8, г - ИЧ250Х23ТБР

 

 

Рис.5.3. Спектрограмма химического состава карбида хрома

 

 

Рис.5.4. Спектрограмма химического состава карбида ванадия

 

Эти карбиды в сочетании с аустенитом образуют при кристаллизации двойные эвтектики А + VC и А + (Fe, Cr, V)xCy и тройную эвтектику А + (Fe, Cr, V)xCy + VC. Преобладающей фазой в тройной эвтектике является карбид (Fe, Cr, V)xCy. Карбиды ванадия располагаются на эвтектических карбидах хрома.

Износостойкость данных чугунов зависит от карбидной составляющей (природы, морфологии, степени дисперсности). Именно карбиды определяют специфические свойства этих белых износостойких чугунов.

Дополнительное легирование молибденом, медью, титаном, ниобием и бором повышают свойства чугунов.

Обладая большим сродством к углероду, чем хром, титан при кристаллизации расплава образует многочисленные карбиды. Образование специальных карбидов титана приводит к увеличению концентрации хрома в твердом растворе. Это способствует повышению износостойкости.

Кроме того, титан с ванадием образует комплексный карбид (рис. 5.5). Образование в структуре чугунов комплексных карбидов (Ti, V)C компактной формы приводит к повышению износостойкости. Микротвердость карбидов ванадия 20000-22000 МПа, у комплексных карбидов микротвердость выше до 27500 МПа. Кроме того, повышение износостойкости происходит за счет выделения устойчивых карбидов титана, размеры которых меньше размеров карбидов хрома, и они находятся, в основном, в виде изолированных включений.

 

Рис.5. 5. Спектрограмма химического состава карбида (Ti, V)C

 

Присутствие бора в чугунах повышает его прокаливаемость, измельчает зерно. Совместное присутствие титана и бора позволяет эффективно управлять процессами первичной и вторичной кристаллизации чугуна.

Ниобий в данных чугунах образует собственные карбиды. Карбиды ниобия мелкодисперсные, имеют твердость 3480 HV. Также они способны оказывать инокулирующее влияние на процесс кристаллизации и инвертирующее влияние на строение эвтектик.

Термическая обработка отливок занимает существенную долю в цикле изготовления деталей из специальных чугунов. Это довольно трудоемкая операция и требует дополнительного времени и энергетических затрат. Данные чугуны не требуют сложной термической обработки, достаточно лишь отпуска для снятия внутренних напряжений в отливках, это возможно благодаря высоким исходным свойствам чугунов в литом состоянии, достигаемым за счет оптимально подобранного легирования. В результате снижения затрат на термическую обработку себестоимость деталей из предложенных чугунов снижается.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекций по специальным чугунам Область применения отливок из специальных чугунов охватывает практически все отрасли экономики – добычу и обогащение полезных ископаемых

Введение.. Диапазон механических и служебных свойств современных типов и марок чугунов весьма широк Серый чугун с пластин чатым..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Комплексно-легированные белые износостойкие чугуны

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Особенности легирования
  Легирование является одним из методов управления процессами образования структуры и формирования свойств чугуна. Оно позволяет измельчать первичные структурные составляющие, получат

Особенности жидкого состояния
  Природа жидкого состояния является одним из наиболее сложных объектов изучения теории агрегатного состояния металлов и сплавов. Среди множества теорий жидкого состояния широкое приз

Первичные фазы и распределение легирующих элементов в чугунах
  Первичной структуре принадлежит решающее влияние в формировании свойств чугунов. Влияние первичной структуры на процесс формирования свойств чугунов не утрачивает своего значения и

Особенности термической обработки
  Высокая эффективность термической обработки применительно к отливкам из легированных специальных чугунов делает её неотъемлемой частью всего технологического цикла изготовления изде

Изотермическая закалка
Изотермическая закалка заключается в последовательном проведении двух основных операций: 1) аустенизации, т. е. нагрева до температуры закалки и выдержки; 2) переохлаждения аустенита с последующим

Нормализация
Нормализация отливок из специальных чугунов заключается в нагреве до температур аустенизации, выдержки при этой температуре и спокойном охлаждении на воздухе. При нормализации легированных

Улучшение
  Улучшение отливок из легированных чугунов представляет собой сочетание полной закалки с высоким отпуском. В практике термической обработки легированных чугунов улучшение ис

Процессы коррозии в чугуне
  Причиной повышенной коррозии отливок из чугуна является образование гальванических пар из его структурных составляющих при контакте с агрессивной средой. При этом графит играет роль

Влияние химического состава на коррозионную стойкость
  Хром относится к самопассивирующимся металлам. При механическом повреждении пассивной плёнки оксидов хрома она легко самопроизвольно восстанавливается. Пассивность хромистых чугунов

Марки хромистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769 – 87 предусматривает три марки высокохромистых чугунов, отличающихся прежде всего содержанием хрома, углерода и кремния (табл. 2.2). Таблица 2.2 Химическ

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 %);

Марки кремнистых коррозионностойких чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769 – 87 предусматривает пять марок кремнистых чугунов, отличающихся прежде всего содержанием кремния, углерода и тем, что в некоторых марках имеется молибден (табл. 2.5).

Общая характеристика
  Обычные низколегированные серый, ковкий, высокопрочный чугуны при нагреве в окислительной среде корродируют, а в ре­зультате графитизации увеличивают объем. Специальные жар

Формирование структуры
Сплавы железа с алюминием, содержащие до 36 % Аl, обра­зуют непрерывный ряд твердых растворов. В системе Fe – Аl - С образуются углеродсодержащие фазы: графит, Fe3AlC

Марки жаростойких алюминиевых чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769 - 82 «Чугун легированный для отливок со специ­альными свойствами» предусматривает пять марок чугуна ле­гированного алюминием. Основным требованием к чугуну каждой марки (т

Влияние хрома на жаростойкость чугунов
  Легирование чугуна малыми добавками хрома (до 4 % Cr) повышает устойчивость эвтектического цементита при нагреве и уменьшает рост чугуна. Повышение окалиностойкости низкохромистых ч

Марки жаростойких хромистых чугунов, их основные свойства, области применения
  Для изготовления жаростойких отливок применяются низко- и высокохромистые чугуны, марки которых приведены в ГОСТ 7769-82 (табл. 3.1). Низкохромистые чугуны марок ЧХ1, ЧХ2,

Влияние кремния на структуру и свойства чугунов
  При содержании 5,6 % Si чугун практически имеет однофазную ферритную матрицу и поэтому отличается высокой ростоустойчивостью. Окалиностойкость кремнистого чугуна связана с образован

Марки кремнистых жаростойких чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769 - 82 предусматривает две марки жаростойкого кремнистого чугуна ЧС5 и ЧС5Ш. Химический состав чугунов марок ЧС5 и ЧС5Ш и механические свойства жаростойких кремнистых чугуно

Отливки из комплексно-легированных жаростойких чугунов
  Кроме стандартных марок жаростойких чугунов для изготовления жаростойких отливок часто используют комплексно-легированные белые хромистые чугуны, которые одновременно являются жароп

Марки жаропрочных чугунов, их основные свойства, области применения
  Марки и химический состав жаростойких чугунов приведены в ГОСТ 7769-82. Высоконикелевые чугуны, обладают высокой жаропрочностью, немагнитностью, износостойкостью, являются

Процессы абразивного изнашивания
  Реальным условиям работы оборудования и инструмента при аб­разивном изнашивании соответствуют различные схемы внешнего си­лового нагружения. Все эти схемы можно систе­матизировать п

Влияние химического состава на свойства чугунов
  Кремний в износостойких чугунах можно рассматривать как легирующий элемент, распределяющийся при кристаллизации между аустенитом и эвтектическим расплавом. Кремний повыша

Влияние структуры на износостойкость
  Одним из важнейших факторов, определяющих сопротивление металлических сплавов изнашиванию, является их структурное состояние, а также свойства, взаимное расположение, количествен­но

Влияние карбидной фазы
Тип и морфология. В чугунах, содержащих до 7 % Сr, образу­ется легированный хромом цементит (Fe,Cr)3C. Хотя по мере увеличения содержания хрома в чугуне до 7 % микротвердость карб

Влияние металлической основы
  Высокая износостойкость определяется также металлической основой, в которой закреплены карбиды. В настоящее время нет единого мнения, какой должна быть металлическая матриц

Влияние термической обработки
  Повысить механические свойства и износостойкость чугуна можно путем термической обработки. Высокая абразивная износостойкость белых чугунов обеспечивается толь­ко при мартенситной и

Марки износостойких чугунов, их основные свойства, области применения
  ГОСТ 7769-82 «Чугун легированный для отливок со специальными свойствами» предусматривает девять марок белых износостойких чугунов: низколегированный хромистый марки ЧХ3Т, высоколеги

Общая характеристика
Антифрикционные сплавы, предназначенные для применения в узлах трения со смазкой, должны обеспечивать нормальную работу трущихся деталей как в период приработки, так и при последующей эксплуатации,

Марки антифрикционных чугунов, их основные свойства, области применения
ГОСТ 1585 - 85 устанавливают 10 марок антифрикционного чу­гуна для отливок, работающих в узлах трения со смазкой. Стан­дарт регламентирует иххимический состав (табл. 6.1), микро­структуру и твердос

Применение
  Валки с отбеленным рабочим слоем ЛП и ЛПМ. Эти валки имеют рабочий слой из белого чугуна, переходный слой, состоящий из половинчатого чугуна, и сердцевину из серого чугуна.

Химический состав рабочего слоя валков
Марка валка Химический состав, % C Si Mn Cr Ni S P

Влияние легирующих элементов на свойства рабочего слоя двухслойных валков
Известно, что первичная литая структура оказывает решающее влияние на формирование свойств чугунов в отливках при их охлаждении в форме или во время термической обработки. Первичная кристаллизация

Особенности плавки и заливки форм
  Плавка чугуна осуществляется при высоких температурах и сопровождается сложными физико-химическими процессами взаимодействия расплава, флюсов, шлаков, печных и атмосферных газов, фу

Литейные свойства специальных чугунов
Жидкотекучесть высокохромистых белых чугунов при оптимальных температурах заливки не уступает жидкотекучести обычного серого чугу­на. Линейная усадка белых чугунов составляет 1,8 - 2,2 %,

Особенности технологии формы в зависимости от свойств специальных чугунов
  Технологический процесс изготовления деталей из специальных чугунов, несмотря на разнообразие применяемых составов и большое чис­ло марок, имеет много общих черт. Это сходство опред

Механическая обработка отливок
  Механическая обработка отливок из специальных чугунов очень трудоемкая операция. Наиболее трудно обрабатываются отливки из белых износостойких чугунов. Обрабатываемость бел

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги