Politechnika Łódzka

Filia w Bielsku-Białej

Wydział Budowy Maszyn

Studia dzienne inżynierskie

Semestr III grupa II 8¹⁵ - 10⁰⁰

Sprawozdanie z laboratorium metaloznawstwa.

Temat: Stopy modyfikowane.

Proces modyfikacji, polega na wprowadzeniu do ciekłego metalu, na krótko przed odlaniem go do formy niewielkich ilości określonych dodatków zwanych modyfikatorami, zmieniających w korzystnym kierunku fizykochemiczny stan ciekłego metalu.

Modyfikacja w przypadku żeliwa sprowadza się na ogół do powiększenia zdolności żeliwa do zarodkowania grafitu podczas krzepnięcia. Wprowadzenie jako modyfikatora dodatków powodujących krystalizację grafitu sferoidalnego (np. cer, magnez)zwykło określać się jako modyfikację sferoidyzującą lub krótko sferoidyzacją.

Pierwsza próbka, żeliwo sferoidalne wykazuje bardzo dobre własności wytrzymałościowe jak i plastyczne. Uzyskuje się je w wyniku modyfikowania żeliwa o tendencji do krzepnięcia jako żeliwo szare, lecz o bardzo małym stężeniu siarki i fosforu. Jako modyfikatora użyto magnez. W wyniku tego procesu grafit występuje w tym żeliwie w postaci kulistej. Żeliwo sferoidalne krzepnie zwykle jako perlityczne. Po nagrzaniu do ok. 850 - 900 ^oC grafit rozpuszcza się w austenicie, który przemienia się w perlit podczas chłodzenia na powietrzu.

Druga próbka, żeliwo po sferoidyzowaniu i modyfikowaniu. Dzięki modyfikacji nastąpiło polepszenie własności i ujednorodnienie struktury odlewu żeliwa o składzie wykazującym tendencję do krzepnięcia jako białe lub połowiczne. W tym celu bezpośrednio przed odlaniem, do kąpieli metalowej o temp. 1400⁰C, w rynnie spustowej lub kadzi, dodaje się ok. 0,1 - 0,5 % sproszkowanego modyfikatora, żelazo-krzemu. Działanie modyfikatora polega na odgazowaniu kąpieli i wymuszeniu heterogenicznego zarodkowania grafitu na licznych drobnych cząsteczkach tlenków. W wyniku tego żeliwo krzepnie jako szare, a węgiel wydziela się w postaci bardzo licznych, drobnych płatków grafitu, równomiernie rozmieszonych w osnowie.

Trzecia próbka żeliwo wyjściowe po modyfikacji. Dla uzyskania dodatniego efektu modyfikacji żeliwo wyjściowe powinno charakteryzować się możliwie małym stopniem zawartości siarki. Pogarsza ona własności mechaniczne żeliwa i zwiększa jego skłonność do zabieleń. W związku z tym zawartość S nie może przekraczać 0,08%. W strukturze poniższej próbki widoczny mniejszy niż przed modyfikacją grafit płatkowy, struktura perlityczna.

Wnioski. Modyfikacja polepsza własności mechaniczne żeliwa, eliminuje zabielenia (cementyt), ujednoradnia strukturę. Żeliwo modyfikowane pogarsza własności plastyczne.

---