88 (133)

176 Adam Krajczyk, Stanisław Frydman

Siarka jest tak samo jak w stalach domieszką szkodliwą, a jej całkowite usunięcie jest albo nieopłacalne, albo wręcz niemożliwe. Jej obecność w żeliwie powoduje pogorszenie właściwości odlewniczych, przede wszystkim przez zmniejszenie rzadkopłynności i zwiększenie skłonności do tworzenia się pęcherzy gazowych. Dlatego też udział siarki w odlewach o dużych gabarytach wynosi maksymalnie 0,12%, w odlewach cienkościennych do 0,08%, a w odlewach z żeliwa sferoidalnego do 0,03%. Niekorzystne działanie siarki eliminuje mangan, tworząc siarczek manganu, MnS, lub siarczek żelaza i manganu (Fe, Mn)S. Do całkowitego związania siarki ilość manganu powinna wynosić minimum: %Mn = 2% S + 0.2.

Mangan występuje w żeliwie na ogół w ilościach 0,4 do 1,4%. Wykazując większe powinowactwo do węgla niż żelazo, tworzy bardziej trwale niż cementyt węgliki MihC

Rys. 12.10. Żeliwo szare fcrrytyczno-pcrlitycznc z wydzieleniami siarczków manganu Pow. 400x, traw Mil Fe

Rys. 12.11. Wydzielenia cutektyki fosforowej pseudopodwójnej (fosforek 2elaza- FcjP i fenyl) w żeliwie szarym pcrlityczno-ferrytycznym Pow. 400x, traw. MilFe

lub (Fc, Mn)jC. W rezultacie mangan zapobiega grafityzacji, czyli zabicia żeliwo. Dodatkowo, jak już wspomniano, łatwo wiąże się z siarką, usuwając jej niekorzystny wpływ w żeliwie. Wydzielenia siarczków manganu w żeliwie pokazano na rys. 12.10.

Fosfor stosuje się w żeliwie w bardzo szerokim zakresie stężeń: od 0,2 do 1,8%. Jest pierwiastkiem, który nie wpływa w istotny sposób na proces grafityzacji. Tworzy natomiast nowy składnik struktury, eutektykę fosforową, zwaną steadytem - rys. 12.11 — 12.13. Eutektyka ta charakteryzuje się niską temperaturą topnienia (około 950 °C)

Rys 12.12. Wydzielenia cutektyk i fosforowej potrójnej (fosforek żelaza - Fe,P. cementyt i ferryt) w żeliwie szarym pcrlitycznym. Pow, 500x, traw. MilFc

Rys. 12.13. Wydzielenia eutektyki fosforowej potrójnej (fosforek żelaza - Fe,P, ccmentyl i ferryt) w żeliwie szarym pcrlitycznym. Pow. 500x, ircv. odczynnikiem Murakami ujawniającym obecność cementytu (asne płytki w cutektyce fosforowej)