ZL Cr 1

•9

•9

'

grafit płatkowy powinien być drobny i równomiernie (bez skupień) rozmieszczony, ponieważ tlen penetruje w głąb odlewu przede wszystkim, wzdłuż płatków grafitu, powodując utlenienie wewnętrzne stopu ze wszystkimi jego konsekwencjami.

Przez modyfikację ciekłego metalu zaprawami magnezowymi można uzyskać w żeliwie średnio- i wysokokrzemowym również grafit sferoidal-ny, co powoduje znaczne zwiększenie własności mechanicznych stopu oraz wyraźne polepszenie żaroodporności. Stopień utleniania się sferoidalnego żeliwa średniokrzemowego w temperaturze do 800°C jest praktycznie taki sam jak żeliwa średniokrzemowego z grafitem płatkowym. Dopiero w temperaturach powyżej 800°C żeliwo sferoidalne ma wyraźnie lepsze własności (patrz rys. 5.14 i 5.16).

W celu podwyższenia żaroodporności żeliwa średniokrzemowego wprowadzane są do stopu pewne ilości innych metali. Wyraźne efekty uzyskuje się np. przez dodanie ok. 18% Ni, od 2,0 do 5,0% Cr, ale stopy takie tworzą już odrębną grupę zw. nicrosilale. Wprawdzie dodatek Al (rys. 5.17) w wyraźny sposób poprawia żaroodporność żeliwa krzemowego, należy jednak pamiętać o ujemnych cechach stopu wywoływanych obecnością tego pierwiastka w stopie. Aluminium zmniejsza bowiem znacznie własności mechaniczne stopu oraz jego lejność, powodując stosunkowo duże trudności technologiczne w odlewni.

5.3.1.3. Żeliwo chromowe [3, 26, 43, 67, 78, 85, 107]. Wśród dodatków stopowych zwiększających żaroodporność żeliwa szczególną pozycję zajmuje chrom, którego dodatni wpływ w tym zakresie obserwuje się zarówno przy małych, jak i dużych zawartościach (ogólnie biorąc efektywność działania Cr jest proporcjonalna do jego zawartości w żeliwie). Chrom powoduje najwyższą spośród wszystkich dodatków stopowych żaroodporność żeliwa (do 1100°C). Wpływ Cr na utlenianie i pęcznienie podano na rys. 5.18 i 5.19. Żeliwo zawierające od 0,5 do 1,0% Cr może być stosowane na odlewy pracujące w temperaturze do 760°C. Dodatek 2,0% Cr umożliwia zastosowanie żeliwa w konstrukcjach pracujących w temperaturze do 600°C.

Dobra odporność żeliwa chromowego na działanie wysokich temperatur, utlenianie i zmianę objętości wynika przede wszystkim z powstających na powierzchni odlewu ścisłych warstw tlenków, a także z przesunięcia się przemian fazowych do wyższych temperatur (rys. 5.20). Żeliwo

Rys. 5.18 (z lewej). Pęcznienie niektórych gatunków żeliwa po wytrzymaniu w temperaturze 1050°C w powietrzu w czasie 240 h

Rys. 5.19 (z prawej). Wpływ zawartości Cr na utlenianie się żeliwa

119