145 2

W ostatnich latach duże zainteresowanie specjalistów w zakresie odlewnictwa żeliwa budzi grafit mający pośrednią postać pomiędzy grafitem płatkowym i kulkowym, tzw. grafit wermikularny (tj. grafit o kształcie "robaczkowym") - rys.15.5. Grafit ten uzyskuje się poprzez wprowadzenie do odsiarczonego żeliwa wyjściowego wermikularyzatorów, w skład których wchodzą magnez lub cer jako sferoidyzatory, ale również tytan i aluminium jako pierwiastki ograniczające sferoidyzację.

S Ciecz

I Grafit

Rys.15. 5. Schemat wzrostu ziarn eutektyki z grafitem płatkowym (a), kulkowym (b) i wermikularnym (c) [1]

15.5. Fazy zawierające fosfor i siarkę

W odróżnieniu od stali większość żeliw zawiera duże ilości fosforu (do ok.1%), tak że tworzy on odrębne składniki strukturalne, a mianowicie:

-    potrójną eutektykę fosforową (ot(p,C) -Fe₃C-Fe₃P), zwaną stea-dytem o niskiej temperaturze topnienia (953°C),

-    pseudopodwójną, również niskotopliwą eutektykę z grafitem (<x(P,C)+Fe₃P+C_graf)

Żeliwo z fosforem w ilości powyżej 0,5% jest rzadkopłynne i dobrze wypełnia cienkościenne i skomplikowane geometrycznie formy. Poza tym obszary eutektyki fosforowej, charakteryzujące

się dużą twardością, zwiększają odporność żeliwa na ścieranie, powodując jednak zwiększenie jego kruchości.

Siarka występująca w żeliwie najczęściej w ilościach do 0,12% utrudnia grafityzację i często jest przyczyną zabielenia odlewów. Zwiększa ponadto gęstopłynność żeliwa, jego skurcz i porowatość. Występuje w żeliwie w postaci związanej jako siarczek żelaza FeS. Dodatek manganu powoduje powstawanie trwałych siarczków MnS, które jako trudnotopliwe (1610^oC) wywierają korzystniejszy wpływ na własności aniżeli FeS.

15.6. Wpływ składu chemicznego i szybkości chłodzenia na strukturę i własności żeliw

Zależność struktury żeliwa od procentowej zawartości węgla i krzemu, a także od grubości ścianki odlewu są ze sobą ściśle związane - rys.15.6.

y

R==, -średnia gru-

r	bcść ścianki
	odlewu,
V	-objątość od
	lewu,
F	-powierzchnia
	odlewu,
U Q) U	C+0,3Si

Rys.15.6. Wykres strukturalny dla żeliwa wg Girszowicza;

I    -perlit+cementyt (żeliwo białe),

Ha -perlit+cementyt+grafit (żeliwo połowiczne),

II    -perlit+grafit (żeliwo szare perlityczne),

Ilb -perlit+ferryt+grafit (żeliwo szare perlityczno-ferrytyczne),

III    -ferryt+grafit (żeliwo szare ferrytyczne)

Ogólnie należy stwierdzić, że przy małej zawartości krzemu

i Węgla otrzymuje się żeliwo białe. Przy małej zawartości krzemu,

281