frydman,materiałoznawstwo, Żeliwa z grafitem

Żeliwa z grafitem (żeliwa szare)

  1. Grafit i jego wpływ na właściwości żeliw – porównanie wpływu kształtu wydzieleń grafitu

- grafit jest odmianą alotropową węgla, która krystalizuje warstwowo w sieci typu heksagonalnego

- własności mechaniczne są bardzo małe i z tego względu jego wydzielenia w żeliwie można traktować jako nieciągłości osnowy metalowej, w której są rozmieszczone. Mimo że osnowa ta wykazuje podobne mikrostruktury jak stale, to własności mechaniczne żeliw są z reguły mniejsze. Zależą one w dużej mierze od postaci w jakiej występuje grafit oraz od sposobu rozmieszczenia jego wydzieleń.

- płatki: zmniejszają efektywny przekrój i zwiększają średnią wartość naprężeń rzeczywistych i to tym silniej, im płatki są cieńsze i dłuższe; wokół płatków grafitu następuje spiętrzenie naprężeń; żeliwo szare z grafitem płatkowym wykazuje niewielką wytrzymałość na rozciąganie Rm i bardzo małą plastyczność (0,5%); podobnie zmieniają się te własności, przy których występują naprężenia rozciągające; w wypadku naprężeń ściskających wpływ grafitu i postaci jego wydzieleń jest niedostrzegalny; wytrzymałość na rozciąganie: korzystniejszy jest grafit płatkowy w postaci krótkich, grubych wydzieleń

- kłaczki: jeszcze korzystniejszy z punktu widzenia wytrzymałości na rozciąganie – jego wydzielenia są bardziej zwarte, a przez to bardziej oddalone od siebie

- kulki: najkorzystniejsze; taka postać grafitu mało zmniejsza przekrój osnowy metalowej, a w dodatku prawie zanika działanie karbu

- im mniej jest wydzieleń grafitu, im są one mniejsze i bardziej oddalone od siebie, tym większa jest wytrzymałość żeliwa szarego

  1. Modyfikowanie żeliw z grafitem - cel stosowania oraz grupy i działanie modyfikatorów (ogólnie)

- żeliwa gatunków Z1250, Z1300, Z1350 i Z1400 zawdzięczają większą wytrzymałość na rozciąganie modyfikowaniu, w wyniku którego grafit występuje w postaci drobnych płatków, równomiernie rozłożonych w perlitycznej osnowie metalowej

- modyfikatory wprowadza się do żeliwa ciekłego na rynnę spustową lub do kadzi, tak by się możliwie szybko rozpuściły

- działanie: - mogą one tworzyć związki spełniające rolę niejednorodnych zarodków, na których krystalizuje grafit

- ich atomy mogą gromadzić się na powierzchni międzyfazowej i hamować rośnięcie grafitu

- modyfikowanie wpływa korzystnie na wytrzymałość żeliw, gdyż płatki grafitu są niedługie, dość grube, a ich końce są tępe; modyfikatory tworzą bowiem nie tylko zarodki, ale w pewnym stopniu hamują także wzrost płatków grafitu

- najczęściej stosowany w kraju modyfikator: krzem w postaci żelazokrzemu zawierającego ok. 75% Si, który dodaje się w postaci rozdrobnionej, często łącznie z aluminium; lepsze: stopy krzemu i wapnia zawierającego do 25% Ca (droższe i trudne do magazynowania)

  1. Steadyt (eutektyka fosforowa) – budowa, wpływ na własności

- fosfor zawarty w żeliwach rozpuszcza się częściowo w trwałym w danych warunkach roztworze stałym, tj. w austenicie lub ferrycie, ale większa jego część zawarta jest w potrójnej eutektyce fosforowej [Feα(C)+Fe3C+Fe3P] zwanej steadytem

- eutektyka ta ma stosunkowo niską temperaturę krzepnięcia (953st.C.) -> dzięki temu żeliwa o większej zawartości fosforu (>0,5%) są rzadkopłynne i dobrze wypełniają skomplikowane formy

- wykazuje charakterystyczne, wklęsłe granice w kształcie łuków

- gdy zawartość fosforu jest mała, wtedy występuje w postaci izolowanych wtrąceń, ale gdy zawartości fosforu są większe niż 0,7%, tworzą dobrze ukształtowaną siatkę

- ze względu na twardość fosforku żelaza i cementytu, eutektyka jest twarda (700-800HB) i krucha

  1. Wpływ osnowy ferrytycznej na własności żeliw z grafitem (przy tej samej postaci grafitu)

- twardość: 115-150HB, wydłużenie 0,5%

  1. Wpływ osnowy perlitycznej na własności żeliw z grafitem (przy tej samej postaci grafitu)

- najlepsze własności mechaniczne, największa wytrzymałość

- twardość: 220-240HB, wydłużenie 0,2%

  1. Wpływ zawartości węgla i krzemu na grafityzację i osnowę metaliczną żeliw z grafitem

- ze wzrostem zawartości węgla polepsza się lejność żeliw, tj. zdolność do wypełniania form i maleje skurcz; jednocześnie zwiększa się skłonność do wydzielania się węgla w postaci grafitu – ma to wyraźny wpływ na własności mechaniczne, ale polepsza się skrawalność, zwiększają własności ślizgowe i zdolność do tłumienia drgań; ma właściwości grafityzujące silniejsze niż krzem

- krzem ma bardzo duży wpływ na grafityzację i sprzyja występowaniu węgla w postaci wolnej – grafitu; rozszerza on zakres temperatur, w którym grafit może się wydzielać bezpośrednio z cieczy; wzrost zawartości krzemu w żeliwie powoduje zmniejszenie się ilości węgla związanego, a przez to zmianę struktury osnowy metalowej (rys. 198 str. 272, Haimann)

  1. Wpływ grubości ścianki odlewu (tzn. szybkości chłodzenia) na strukturę żeliw z grafitem

- zależnie od szybkości chłodzenia grafit może być bardzo drobny – punktowy, może tworzyć charakterystyczne gwiazdkowe skojarzenia płatków lub być rozmieszczony międzydendrytycznie

- w miarę wzrostu grubości ścianek i zmniejszania się szybkości chłodzenia grafit będzie płatkowy, coraz dłuższy i grubszy, a w osnowie metalowej będzie wzrastać udział ferrytu (rys. 201 str. 275, Haimann)

  1. Porównanie własności żeliw z grafitem (płatkowym lub sferoidalnym) z własnościami stali i staliwa

- żeliwa sferoidalne: Rm=350-900 MPa, Re=220-600MPa, twardość 150-360HB

- staliwa konstrukcyjne: Rm=450-1300 MPa, Re=200-340MPa, twardość 120-600HB

- staliwa stopowe: Rm=400-650 MPa, twardość 150-350HB


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
frydman,materiałoznawstwo, Stale
frydman,materiałoznawstwo, Przemiany?zowe
frydman,materiałoznawstwo, Polimery
frydman,materiałoznawstwo, Materiały?ramiczne
sciaga na materialy, PWR WME W9, Frydman, Materiałoznawstwo, Materiałoznastwo, Materiałoznastwo, Mat
notatek pl frydman,materia oznawstwo, Podstawy obr Žbki cieplnej stop Žw elaza
frydman,materiałoznawstwo, Wykresy równowagi?zowej
Materiałoznawstwo - Żeliwa (ściąga), Pomoce Naukowe 2, SEMESTR 4, Materiałoznawstwo okrętowe
frydman,materiałoznawstwo, Podstawy obróbki cieplnej stopów żelaza
frydman,materiałoznawstwo,?fekty płaskie w materiałach krystalicznych
frydman,materiałoznawstwo, Stopy aluminium
frydman,materiałoznawstwo, Rodzaje?z stałych w stopach
frydman,materiałoznawstwo, Kompozyty o osnowie polimerowej i metalowej
frydman,materiałoznawstwo,?fekty punktowe i liniowe w materiałach krystalicznych
frydman,materiałoznawstwo, Układ żelazo cementyt
frydman,materiałoznawstwo, Stale
zeliwa materialy

więcej podobnych podstron