41.Классификация специальных (легирующих) элементов по их влиянию на процессы графитизации.

По характеру влияния легирующие элементы делятся на 3 группы:

1) Ni, Co,Cu,Al

Характ-ся расширением аустенитной зоны (харак-ся слабой связью с С и концентрир. Либо в альфа- твердом, либо в гамма-твердом растворе).

Ni, Co,Cu образовывают неустойчивые карбиды, хотя Cu не образовывает соединений с С. Ni, Co отличаются неограниченной растворимостью в чугуне и необразуют новых фаз. Предел расстворимости Cu – 2-2,5% в чугуне, свыше этих пределов Cu выделяется в свободном состоянии. Ni,Co,Cu понижают растворимость С в эвтектике, повышают температуры эвтектического превращения и понижают температуры эвтектоидного превращения. В этом плане ведут себя как графитизируюющие элементы.

Влияние: Ni, Co,Cu,Al (Al-элемент промежуточного типа, который имеет признаки всех 3-х групп. В небольшом количестве относится до 3-й группы: образовывает оксиды сульфиды. При высокой концентрации образов. Очень сложные фазы с С подобно 1-й и 2-й группе. При более 24% образовыв. Карбиды ) положительно влияют на графит-ю чугуна. Ni, Co проявляют своё графитизирующее воздействие только при кристаллизации, в эвтектической области действуют в противоположном направлении, их назыв. Перлитообразующими элементами.

Al усиливает дейстие на графитизацию во всём темпер-м интервале, относится к феритизируюющим элементам, но в определённых концентрационных пределах.

На размеры графитовых включений наилучше влияет Сu, способствует измельчению графита, Аl способствует образов. Междендритного графита, что нежелательно.

2) Cr, Mo, W, V. Эти элементы сужают обл. гамма- твердого раствора, распределяются между цементитом(Ц) и ферритом, в основном концентрир. В Ц образуя сложные карбиды, тоесть образовывают легированый Ц. При содержании высокого предела растворимости, могут образовывать , и способстуют износостойкости чугуна(Ч). Все эти элементы повышают растворимость С и понижают его активность. Cr до 3,5% в Ч., он уменшает интервал равновесия. При 2,5% карбиды становятся стабильными и такой Ч не может графитизироватся при Н.У.

Влияние: Cr, Mo, W, V препятствуют графитизации тем интенсивнее, чем выше их концентрация. Достаточно 2-3% Cr в Ч что-бы затормозить процесс графитизации.

3) активные элементы: Ti, Zr, Ce, Ca, Mg, B, Be,Nb,Zn. Они харак-ся высокой химической активностью, почти целиком расходятся на образование спец. карбидов, сульфидов, нитридов,оксидов. Они способствуют графитизации. Тi, Zn, Ca в небольшом количестве в свободном состоянии образовывают несвязанные твердые растворы, либо абсорбционные плёнки на зародышах графита. Образованные соединения тугоплавкие, могут служить зародышами и способствуют графитизации.

Влияние: Се и Mg могут препятствовать графитизации, когда находятся всвободном состоянии, а до свободного состояния связываясь с серой и кислородом могут оказывать графитизирующее действие. Те при 0,004% может полностью подавить графитизацию Ч.

42.В чем суть влияния алюминия на графитизацию чугуна.

В процессе перекристализации все специальные элементы тормозят распад аустенита,либо по причине понижения температуры превращения либо замедления процессов диффузии.

По характеру влияния все легирующие элементы можно поделить на 3 групп. Алюминий относиться к элементам промежуточного типа который имеет признаки всех 3 групп. Алюминий в небольших количествах ведёт себя как элемент 3-й группы образуя оксиды, сульфиды. При более высоких концентрациях –очень сложные фазы с углеродом –подобно элементам 1 и 2 – ой группы. При более 24 % образует карбиды- Аl4C3.

Алюминий положительно действует на кристализацыю во всём температурном интервале. он способствует сфероидизацыи структуры, но в определённых контрационных пределах…

В чистых доэвтектических сплавах ферум-углерод-силицый алюминий оказывает существенное влияние на характер кристализацыи первичного аустенита, интенфицируя зарождение и рост дендритов первичного аустенита и тем самым ускоряя процесс кристаллизации.

В условиях повышенных скоростей охлаждения модифицирование доэвтктическх чугунов алюм. способствует способствует образованию междендритного графита. Он нейтрализирует влияние кислорода и азота, связывая их в оксиды и нитриды , однако при введении его в расплав совместно с кальцыем – вследствии своей меньшей термодинамической активности по отношению к кислороду и сере, расходуется лишь на нейтрализацыю азота. Потому в промышленных чугунах (электропечная выплавка)может происходить активное взаимодействие алюминия с другими веществами, в частности с влагой, что конденсирована на стенках литейной форм,- образуется водород и оксид углерода (2) –при затвердивании вызывает появление подкорных раковин.

В ВЧ алюминий свыше 0,2 % играет роль демодифицированого элемента,- снижает степень сфероидизации графита.