Передельные белые чугуны

Белыми (передельными) называются чугуны, в которых углерод практически полностью находится в связанном состоянии в виде цементита.

Цементит (Ц) – сложная структурная составляющая, химическое соединение, карбид железа Fe3Cс содержанием углерода 6,67%. Имеет сложную ромбическую решётку. Цементит очень твёрд (НВ 800) и хрупок (αн = 0).

Из-за большого количества цементита белый чугун имеет высокую твёрдость (НВ 450-550) и прочность, плохо обрабатывается резанием, хрупок . Используется в качестве передельного на сталь и ковкий чугун. Для изготовления деталей машин и элементов конструкций не применяется.

Белые чугуны получаются при ускоренном охлаждении и при переохлаждении жидкого чугуна ниже 1147 0 С, когда в силу структурных и кинетических особенностей будет образовываться метастабильная фаза Fe3C, а не графит.Структура и фазовый состав белых чугунов представлены на метастабильной диаграмме системы Fe – Fe3C.На диаграмме представлены две основные составные части: область сталей (0,02 – 2,14% углерода) и область белых чугунов (2,14 – 6,67% углерода). Сплавы, содержащие менее 0,02% углерода представляют собой техническое железо.

По микроструктуре белые чугуны разделяются на доэвтектические, эвтектические и заэвтектические.

Доэвтектическими называют чугуны с содержанием углерода от 2,14 до 4,3%. Их структура перлит+цементит+ледебурит перлитовый.

Эвтектические – это чугуны, содержащие 4,3% углерода и состоящие из эвтектики – ледебурита перлитового.

Заэвтектические – чугуны с содержанием углерода от 4,3 до 6,67%. Их структура: ледебурит перлитовый + цементит первичный.

Литейные чугуны

В зависимости от формы графитных включений (рис.2) литейные чугуны разделяют на следующие виды: 1) Чугун с пластинчатым графитом (серый чугун); 2) Чугун с шаровидным графитом (высокопрочный; чугун) 3) Чугун с хлопьевидным графитом (ковкий чугун); 4) Чугун с вермикулярным графитом

Серые чугуны

Серым называют чугун, в котором графит преимущественно имеет форму слегка изогнутых пластинок или разветвлённых розеток с пластинчатыми лепестками.(рис 2).Более точное название серого чугуна которое закреплено ГОСTом 1412-85 – чугун с пластинчатым графитом. У серых чугунов хорошие технологические и прочностные свойства, что определяет широкое применение их как конструкционного материала. Наличие графита определяет существенные достоинства серого чугуна: высокие литейные свойства (хорошая жидкотекучесть и малая усадка), хорошая обрабатываемость резанием, так как графит делает стружкуломкой, высокие демпфирующие и антифрикционные свойства.

Высокопрочные серые чугуны

Высокопрочными называются чугуны, в структуре которых имеется графит шаровидной формы. Высокопрочный чугун, характеризующийся шаровидной или близкой к ней формой включений графита, получают модифицированием жидкого чугуна присадками магния или цезия.Высокопрочный чугун обладает хорошими литейными и технологическими свойствами (жидкотекучесть, линейная усадка, обрабатываемость резанием), но по значению сосредоточенной объёмной усадки приближается к стали.