Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование влияния добавок Cu, Cr на структуру и свойства чугуна ЧС15

ФИО: Скоробогатов А. Е.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н.Матвеев Сергей Владимирович

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Технологии литейных процессов

Академическая группа: ММЛ-13-1

Ферросилид (ЧС15) обладает высокой коррозионной стойкостью в кислотах и в большинстве растворов солей. Целью этой работы является исследование влияния меди и хрома на структуру и свойства чугуна марки ЧС15, улучшения механических свойств и повышения коррозионной стойкости чугуна.

При легировании медью, медная структурная составляющая в виде самостоятельной фазы обвалакивает хрупкое зерно феррита своеобразной высоко-пластичной оболочкой, воспринимающей механические нагрузки. Медь располагается по границам зерен хрупкого кремнистого феррита, а также равномерно в матрице при содержании меди более 2,0%.

Наилучшие физико-механические и технологические свойства, а также коррозионную стойкость имеют сплавы эвтектического состава. При повышенном содержании углерода, по сравнению, с эвтектическим, в сплаве появляются в значительном количестве выделения графита (спели) которые, располагаясь в виде скоплений преимущественно в тепловых узлах отливки. В ферросилидах крупные включения графита, являются центрами кристаллизации медьсодержащей фазы. Вызывая её глобуляризацию, парализуя упрочняющее воздействие, нарушая сплошность высоко-пластичных оболочек капсул.

Коррозионная стойкость эвтектического сплава определяется содержанием кремния, с повышением содержания кремния коррозионная стойкость увеличивается во всех средах. Однако наряду с этим, увеличение содержания кремния выше 16% сильно уменьшают прочностные свойства сплава. В медистых ферросилидах, при условии оптимального распределения упрочняющей фазы, отрицательное влияние повышенного содержания кремния на механические свойства сглаживаются, коррозионная стойкость увеличивается.

Хром является сильным карбидообразующим элементом. Хром способствует образованию ледебурита, добавка хрома 0,6–0,8% сильно влияет на стабилизацию и измельчение структуры перлита. Добавка хрома 0,6% придает чугуну мелкозернистость, это количество хрома является оптимальным для отливок с толщиной стенки до 100 мм. Чем больше хрома, тем больше образуется карбидов в структуре. Хром стабилизирует карбиды и увеличивает коррозионную стойкость чугуна, особенно в морской воде и слабых кислотных растворах.

Структуры сплавов представлены на рисунке 1.