SPRAWOZDANIE

Badanie struktury żeliw z

grafitem oraz żeliw białych

Wykonała:

Sabina Lebioda

grB2, semIV,
BOiJ

I. CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest poznanie podziału, znakowania i zastosowania żeliw z grafitem orz
ż

eliw białych. Umiejętność określania charakteru wydzieleń grafitu oraz struktury osnowy

metalicznej żeliw. Ocena struktury żeliw białych. Dobór składu chemicznego żeliwa
pozwalającego na utrzymanie wymaganej struktury odlewu i jego właściwości.

II. WIADOMOŚCI PODSTAWOWE

*żeliwa- to stopy żelaza z węglem oraz innymi pierwiastkami , jak Mn, Si, S, P,
przeznaczone do wykonywania części maszyn technologią odlewania. Stopy te nie moga
byc poddawane obrobce plastycznej na zimno i na gorąco.
*ledeburyt – mieszanina kryształów austenitu i cementytu, określana w metalografii.
Powstaje po zakończeniu procesu krystalizacji stopu eutektycznego.
*żeliwa białe- odznaczaja się dużą twardością, ale też zaczną kruchością ; odlewy z żeliwa
białego można poddać wyżarzaniu grafityzującemu, które polepszy ich właściwości
wytrzymalościowe; powstana wówczas żeliwa ciągliwe;
*żeliwa modyfikowane- żeliwa do których wprowadzono modyfikator, wprowadzany jest
on na rynnę spustową lub do kadzi wypełnionej ciekłym żeliwem. Modyfikacja powoduje
zwiększenie liczby zarodków krystalizacji grafitu, przez co powoduje rozdrobnienie jego
wydzieleń i bardziej równomierną strukturę w całym przekroju odlewu;
*żeliwa sferoidalne- można je otrzymać dzięki procesowi metalurgicznemu (wprowadzeniu
do ciekłego żeliwa technicznie czystego celu bądź magnezu bądź żelazokrzemu);

układ równowagi fazowej żelazo-węgiel

Zastosowanie żeliw:
*Żeliwo szare (maszynowe) – stosowane na części maszyn( mało obciążone części
nie pracujące przy obciążeniach zmiennych) z gatunku o większej wytrzymałości
(250-350 Mpa) są korpusy, stojaki, koła zębate, instalacje hydrauliczne.
*Żeliwo sferoidalne – dzięki swoim własnościom znalazło zastosowanie do wyrobu
wałów korbowych

silników spalinowych.

*Żeliwo ciągliwe- żeliwo takie posiada bardzo dobre własności wytrzymałościowe,
porównywalne do

stali

.

*Żeliwo białe - Jest to żeliwo kruche i nieobrabialne, nie nadaje się na części
konstrukcyjne. Jest materiałem wyjściowym do otrzymywania

ż

eliwa ciągliwego

.

III. PRZEBIEG ĆWICZENIA

Do oceny struktury wykorzystywałam mikroskop metalograficzny składający się z
oświetlacza, stolika przedmiotowego, korpusu, okularu oraz z 3 obiektywów o
powiększeniach całkowitych kolejno 100x, 250x , 400x. Ćwiczenienie polegało na
zbadaniu struktury , wielkości grafitu, rodzaju osnowy, ilości perlitu, wzorców
kształtu grafitu, rozmieszczenia grafitu, wzorców struktury eutektyki fosforowej,
dyspersji pelitu płytkowego, zgładów przydzielonych każdej z grup laboratoryjnych.
Każda z grup otrzymała po 5 zgładów.
Próbki badane poczas laboratorium pochodzą z odlewów żeliwnych, które były
wycinane oraz poddane trawieniu nitalem(lecz nie wszystkie z nich).Zgłady
obserwowano przy powiększeniu 100x. Ćwiczenie wykonano w temperaturze
pokojowej ~ 20ºC.

Otrzymane wyniki:

1. Próbka nr 1-próbka po trawieniu nitalem, powiększenie 100x, na zgładzie

widnieje żeliwo czarne ciągliwe (po wyżarzaniu grafityzującym), widoczne są
siarczki manganu, węgiel żarzenia oraz ferryt; grafit jest kulkowy nieregularny
(wzorzec kształtu Gf8), wielkość grafitu wg wzorca Gw45, rozmieszczenie
grafitu jest nierównomierne, osnowa ferrytyczna, ilość pelity wg wzorca P0,
brak dyspersji perlitu płytkowego, brak eutektyki fosforowej;

2. Próbka nr 2- zgład po trawieniu nitalem, powiekszenie obiektywu 100x, na

próbce widnieje grafit płatkowy, iglasty według wzorca Gf3, wielkość grafitu
wg skali Gw25, rozmieszczenie grafitu siatkowe wg wzorca Gr4, na zgładzie
jest wodoczny perlit ziarnisty (kulkowy) wg Pf2, ilość perlitu określa skala
P45, brak dyspersji perlitu płytkowego, brak struktury eutektyki fosforowej;

3.

Próbka nr 3- zgład nie poddany trawieniu nitalem, powiększenie obiektywu
100x, na próbce widnieje żeliwo szare, grafit jest płatkowy prosty wg wzorca
Gf1, jego wielkość Gw36, rozmieszczony jest nierównomiernie wg skali Gr2,
brak osnowy ferrytycznej, ilość perlitu wg skali P45, brak dyspersji perlitu,
brak

eutektyki fosforowej.

4. Próbka nr 4- powiększenie obiektywu 100x, zgład trawiony, żeliwo szare

modyfikowane (grafit+perlit+osnowa), grafit postrzępiony wg wzorca Gf6,
jego wielkość określa wzorzec Gw180, rozmieszczenie grafitu jest
międzydendryczne wg skali Gr6, występuje perlit płytkowy Pf1, ilosć perlitu
wg skali P, dyspersja perlitu płytkowego jst wg wzorca Pd0,3 , struktura
eutektyki fosforowej pseudopodwójna F1;

5. Próbka nr 5- zgład poddany trawieniu nitalem, powiekszenie obiektywu 100x,

na próbce widnieje grafit płytkowy zwichrzony, wg skali Gf2, wielkość grafitu
wg skali Gw360, rozmieszczenie gałązkowe Gr3, osnowa perlitu płytkowego
wg wzorca Pf1, ilość perlitu P,Fe0, ferryt 2 , perlit 98 ; dyspersja pelitu
płytkowego zachodzi wg skali Pd1,4 (1.3-1.6), wzorzec struktury eutektyki
fosforowej -potrójna drobnoziarnista F1;

IV.WNIOSKI

1.Proces krystalizacji żeliw zależy od składu chemicznego stopu, temperatury
przegrzania roztopionego żeliwa, warunków chłodzenia żeliwa;
2.Struktura stopów po zakrzepnięciu wg układu żelazo-cementyt prowadzi do
powstawania żeliw białych, a wg układu żelazo-grafit powstaje żeliwo szare;
3.Odlewy z żeliwa białego można poddać wyżarzaniu grafityzującemu w
wyniku czego powstają żeliwa ciągliwe;
4.Przy odpowiednich warunkach , w stopach żelaza z węglem, może w cieczy
zarodkować i krystalizować grafit;
5. Im wyższa wytrzymałość żeliwa tym mniejsze wydzielenia grafitu;
6.Różna prędkość chłodzenia odlewów często prowadzi do otrzymania
niejednorodnej struktury perlitycznej osnowy metalowej.

V.BIBLIOGRAFIA

* skrypt Politechniki Gdańskiej 'Materiałoznawstwo I techniki wytwarzania'
*normy PN- 92/H-83221, PN-92/H-83101
* “Żeliwa. Wiadomości podstawowe” podręcznik Politechniki Poznańskiej